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Maple 发布新版本17.0

       Maplesoft于近日宣布正式发布新版本 Maple 17.0 - 现代数学家、工程师、科学家必备的科学计算工具。新版本变化如下:
•  434个新的数学函数
•  607个智能弹出窗口和关联菜单快速完成广泛的数学操作
•  8倍加速的多项式计算
•  1个新的代码编辑器
•  400个易用性工具,包括探索助手、嵌入式GUI组件编程等
•  100倍加速的稀疏矩阵和向量计算
•  2类新的微分方程可以求解
•  190个Math Apps加入到产品中
•  47个信号处理算法
•  3.36倍加速的多核电脑计算,源于改进的并行内存管理器
•  38个工具实现语言分析和作文评分
•  5565个增强和新增的功能

升级功能的详细描述:
1、The Möbius Project™

       Maplesoft 新推出一项重要的活动 The Möbius Project™,鼓励用户使用Maplesoft 产品创建交互式的数学应用程序 Möbius Apps™、与他人分享、以及智能评分,目的是支撑理工科教学活动。Möbius Apps™提供 GUI 图形化用户界面,让用户使用简单的点击式操作利用 Maple 完整的数学计算功能,帮助用户解决各种问题,例如求解积分问题或函数绘图,或者计算河流中的溶解氧含量,或者计算太阳能电池板中箔的适宜厚度等。
2、Möbius App 数学建模竞赛
       Maplesoft 推出 Möbius App 竞赛,鼓励用户使用 Maple App创建Möbius App,提交到 The Möbius Project 网站,就有机会赢得荣誉。
3、Maple Player
       作为 The Möbius Project 活动的一部分,免费版的 Maple Player for Maple 17 现在更加强大,可以打开所有的 Maple 文件。用户可以使用 Maple Player 打开 Maple 文件,透过 GUI 组件交互式使用 Maple 内置的函数求解问题、可视化结果、探索概念。
4、代码编辑器
       Maple 17 为用户提供了一个全新的代码编辑器,可以方便地编写、阅读、调试 Maple 代码,功能包括语法高亮显示、括号匹配、命令补全、自动缩进等:
•  语法高亮显示:Maple 关键词和运算符自动显示为不同的颜色,用户更容易避免打字错误和识别代码块。
•  括号匹配:用户输入一个新的括号符号或者将光标放在一个已有括号符号时,会自动高亮显示与之匹配的另一个括号符号,有助于用户提高了阅读和理解代码。
•  引号匹配:单引号、双引号、反引号不匹配或缺失时高亮显示。
•  自动缩进:当输入新的模块、过程、或者 if/then 语句后,接下来的一行将自动缩进。
•  命令补全:用户在输入 Maple 函数时,可以输入打头的几个字母,然后按 ESC 键补全命令名。
•  错误检查:当用户输入代码时,编辑器会自动持续地检查潜在的错误。
•  导入和输出:可以从.mpl 格式或其他文本格式文件中直接导入代码,也可以输出代码编辑器中的代码到文本文件。
5、GUI视频组件
       Maple 17 中的 GUI 组件新增加了视频组件。
•  用户只需要简单地从左侧 GUI 组件面板中拖放入视频组件,然后定义视频文件。
•  可以使用 Maple 命令触发视频,控制播放时间段、更新图形、触发按钮、实行计算等。
•  使用鼠标交互式操作或者使用 Maple 代码控制视频组件。
•  视频文件可以存储在本地、网站、或者嵌入到文件内。
 
6、性能
•  新的数值算法实现复数浮点数计算,加速倍数高达 2000 倍。? 改进了线性代数的浮点计算性能,包括使用多核和多 CPU 加速稀疏向量和矩阵的操作。
•  通过组合多个内存区域和并行内存管理,减少碎片,更有效地利用内存,极大地改善了 Maple 的内存管理,让用户可以求解更大型的问题。
•  新的高性能多项式数据结构,对算法和数据结构的重要改进显著提高了 Maple 符号计算能力,是“下一代”计算机代数系统的重要基石。多项式算法是符号计算的重要支柱,例如求解微分方程的解析解、精确求和等,Maple 17 对分布式多元多项式采用了新的数据结构,大大提高了多项式计算的速度和求解规模。
 

7、新的信号处理函数包
       Maple 17 内置了新的信号处理包 SignalProcessing[Engine],提供一系列工具实现频域分析、加窗、信号生成和分析、生成信号、滤波处理、采样频率等。信号处理函数包可应用于不同的方面,例如创建语言频谱或者过滤音频。这些工具可以与 Maple 中的其他功能配合使用,例如智能文件界面、编程语言、可视化。
8、群论函数包
      Maple 17 内置了新的群论函数包(GroupTheory),特别是有限群,提供了超过 150 个命令处理群,这些命令用于构建群、检查它们的属性、各种操作、可视化。亮点包括:
•  容易构建群。提供了许多群构建器和标准群类型的数据库。
•  支撑大量的操作,包括计算群的属性、共轭和同构测试、检查子群格、将群的元素分解为陪集和子群元素、测试群的属性等。
•  可视化 Cayley 表和子群格。
9、Math App
      Math App 是利用 Maple 的 GUI 组件创建的图形化界面应用程序,让学生和教师交互式探索和演示广泛的数学和科学概念。Maple 17 内置了约 200 个 Math App,其中许多也可以通过 Möbius Project 使用。
10、Clickable Math™, Smart Popups™
      Maple 17 继续加强点击式数学技术,让用户能够使用简单的操作快速完成广泛的数学计算任务。
示例:平方展开
 
11、一步式创建 App
       Explore 命令为用户提供了一个快速方便的方式创建交互式应用程序和演示。Explore 命令将自动创建包含 GUI 组件的工作表,可用于探索任意的表达式或图形,容易保存和共享。Explore 命令在 Maple 17 得到增强,主要改变有:?
•  探索组件现在可以插入到当前工作表或文件中;
•  探索参数可以以编程方式在 Explore 命令中定义;
•  表达式可以引用前面定义的变量或数据;
•  Explore 命令可以被 plots:-interactive 调用。
 
12、易用性的改进
•  补全命令,匹配命令时可快速完成命令的输入;
•  查找和替换的对象包含 2D 数学表达式;
•  下标的处理更符合用户习惯;
•  系统中的保留变量名,例如 I 和 D,现在可以在自定义计算中使用;
示例:
 
13、新的并行化内存管理器
       Maple 17 内存管理系统采用了新的并行机制,利用了多处理器的优势,能够更快地完成任务。这种变化可以减少所有计算的运行时间,而不仅仅适用于并行算法。用户无需改变代码,原有的计算即可运行快10%。此外,Maple 提供了新的程序构造器,用户更容易编写并行代码。
14、高等数学
       Maple 17 是 Maplesoft 研发人员和来自全球许多研究实验室和大学专家共同的成果,提供了许多重要的数学计算功能改进,推进了数学常识和 Maple 功能的前沿。
除了群论、图论、统计、物理、微分几何等方面的重要改进外,Maple 17 还提供了:
•  求解新的微分方程类方面的开拓性成果;
•  求解方程系统的重要改进,新的算法求解线性方程组和不等式、以及包含非线性多项不等式的系统
•  新的算法求二元有理函数的极限;
•  代数曲线
•  新的函数处理和探索分支切割
 
15、统计
       Maple 提供大量的统计计算函数,Maple 17 新增的功能有:
•  新的超定系统数据拟合算法,用于处理预测模型;
•  离差的鲁棒量度,比平均绝对偏差更适合于非对称分布;
16、微分几何
       微分几何函数包有许多改进和新增加的功能,包括:
•  新的命令计算向量、张量、微分形式、四元数、八元数的属性;求解未知量是向量或微分形式的方程;一般代数的非交换乘法;等等;
•  爱因斯坦方程的结果数据库;
•  Lie 代数函数包的增强;
•  张量计算的增强;
•  新的函数包用于外微分系统研究。
17、物理
       Maple 17 对 Physics 函数包进行了重要改进,进一步巩固 Maple 在物理领域中代数计算的先进地位。
•  新的命令处理张量、广义和狭义相对论;
•  新的编程包允许你可以使用大约 100 个内部命令编写自定义程序,扩展 Physics 函数包的功能;
•  更好地支撑向量分析、Dirac 矩阵、交换子、反换位子代数等;
•  更好地支撑输入和显示。
18、动态系统
       Maple 17 中,DynamicSystems 函数包变得更加灵活:
•  FrequencyResponse 命令处理微分方程时支撑微分形式的输入;
•  所有的模型可以接受线性、非微分系统;
•  新的频域绘图选项;
•  Grammians 支撑离散系统;
•  关联菜单中新增加 Nichols 图形。
19、可视化
       Maple 17 中可视化工具的改进有:
•  图形生成器增加了通过 GUI 组件控制参数的图形类型;
•  3D 图形标签;
•  不等式绘图现在支撑非线性不等式,并可以轻松定义绘图区域的样式,以及在多个区域组合图形;
•  轻松画出分支切割的二维和三维图形;
•  新的可视化工具用于有限群的 Cayley 表。
 
20、多元微积分教育包
       Maple 中的 Student 函数包的主要目的是辅助数学概念的教学和学习。在 Maple 17 中,student 函数包中的多元微积分增加了新的工具处理线和面。
•  多个函数处理二维和三维空间上的线和面;
•  多种方式定义对象,例如使用两个点定义线、使用点和正交线定义面、显示方程形式的解等;
•  线和面可以定义为未知变量形式;
•  可实现的操作:对象之间的距离、相对位置、多个对象的交叉点;
•  可视化工具:线、面、交叉点等。
21、语言分析和作文评分工具
       Maple 17 新增加了语言分析和作文评分函数包。用户可以预先给出一些已经手工打分的作文,计算机将通过内部的数学算法检查作文的模式,然后尝试依据已有的分数给出权重分。Maple 评分模型可供选择的算法多达 20 个算法,每个算法分别检测许多属性构建数学模型,然后将其应用到新作文的评分。
•  自动作文评分
•  抄袭检测和相似性对比
•  语言分析
•  拼写检查。
22、新的全局优化工具箱
       Global Optimization Toolbox 对优化算法做了重要改进:
•  使用微分进化算法和自适应随机方法实现全局搜索
•  全局解通过局部优化函数包进一步细调
•  优化算法来源于行业领导者 Optimus App

 

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